探究高中数学课堂问题链教学对学生创新能力的培养

【摘要】当前社会对创新能力的需求日益增加，教育教学应重视对学生创新能力的培养.本文以高中数学教学为研究对象，探讨问题链教学法对学生创新能力的影响.采用教学实验和问卷调查等研究方法，对问题链教学法进行深入探讨.研究发现，问题链教学法可以有效培养学生开放性问题解决能力，激发学生独立思考的兴趣和能力，对提高学生创新能力具有显著效果.而且，问题链教学法可以调动学生内在动机，使学生在学习过程中能主动探求数学问题的连续性和连贯性，能更好地理解和领会数学知识，有效解决学生学习积极性不足的问题.研究结果对高中数学教学有一定的借鉴意义，可以为未来数学教学研究提供新的研究思路和教学方法.

【关键词】高中数学;问题链教学法;课堂教学

当今社会，创新能力是衡量综合素质的重要指标，培养学生创新能力成为教育界亟待解决的问题.高中数学在培养学生创新能力方面具有重要作用，但传统教学方法存在问题，如难以提高学生学习积极性、缺乏对创新能力的有效培养等.近年来，问题链教学法作为新教学模式受教育工作者欢迎，它强调构建问题链，能激发学生积极性和主动性，有效培养学生解决开放性问题的能力和独立思考意识，对提高创新能力有显著效果.本文以问题链教学法为工具针对高中数学教学，探索其对学生创新能力培养的影响，期望为未来高中数学教学提供借鉴.

1创新能力在现代社会的重要性

1.1对现代社会对创新能力需求的认识

现代社会对创新能力的需求体现在多个层面[1].随着科技快速发展和全球化进程的推进，创新能力成为国家竞争力的重要组成部分.企业和组织需要借助创新能力来应对市场变化和技术进步，从而保持其在全球市场中的竞争地位.创新不仅推动了新产品和新技术的开发，也为解决复杂社会问题提供了新的思路.

社会对创新能力的重视还体现在政策和资源的投入上.许多国家纷纷制定相关政策，推动创新创业环境的改善，并加大对科技研究和教育的投入，旨在培养具备创新能力的人才.创新能力也是文化和社会进步的重要推动力，它有助于破除传统思维的桎梏，推动社会向更高层次发展.

1.2教育教学在培养学生创新能力中的角色

教育教学在培养学生创新能力中的角色尤为重要[2].教育不仅是传授知识的过程，更是培养学生创新思维和解决问题能力的重要途径.在教学过程中，教师发挥着关键作用，通过科学设计和实施教学活动，鼓励学生主动思考和探索.课堂上的互动与讨论，不仅有助于学生理解知识点，还能激发其创新潜力.教学方法的多样化，如启发式教学、探究式学习等，有助于打破传统教学的单一模式，促进学生从多个角度思考问题，培养其分析和创新能力.教师应注重将学科知识与实际应用相结合，使学生在解决实际问题的过程中提升创新能力[3].教育环境的开放和包容，也为学生提供了试错和创新的空间，促使其在实践中不断成长.在现代教育体系中，创新能力的培养已成为重要目标，通过有效的教学策略和方法，可以为学生未来的发展奠定坚实基础.

2问题链教学法的形成和特性

2.1问题链教学法的产生及其教学理念

问题链教学法起源于教育学中的建构主义理论.建构主义认为，知识并非简单传递，而是学习者在已有的知识基础上，通过主动建构形成的.问题链教学法正是这一理论的具体应用，通过设计一系列环环相扣的问题，引导学生不断深入思考，逐步解决复杂的数学问题.这种方法强调提出具有挑战性和层次性的问题，从而帮助学生不断发展认知能力.

在教学理念方面，问题链教学法突出学生在学习过程中的主体地位，教师则更多地扮演引导者和协作者角色.问题链的设计注重连续性和递进性，使学生在回答一个个问题的过程中，自然地联想到前后知识的联系，形成系统的知识结构.这种教学方法注重激发学生的内在动机，促使他们积极思考，乐于探究.

问题链教学法不仅要求教师具备良好的专业知识和设计问题的能力，还要求教师能够灵活调整教学策略，根据学生反馈不断优化问题链.从宏观上看，这种方法不仅提升了学生的开放性问题解决能力，还培养了他们独立思考和探索的兴趣与能力.问题链教学法还可以有效应对传统教学中存在的学生积极性不高、参与度不够的问题，通过问题激发学生的学习热情，促进学生对数学知识的深刻理解和应用.

2.2问题链教学法的特性及其在教学中的应用

问题链教学法具有独特的特性，如逻辑思维的递进性、问题设计的连贯性及学生参与的互动性.这种教学方法强调通过一系列相关联的问题，引导学生逐步深入地探讨和解决问题，从而培养其分析和综合能力.

例如以2019苏教版教材“三角函数”的教学为例，教师可以这样运用问题链教学法.首先设问：“大家在生活中见过哪些有周期性变化的现象呢？”引发学生思考周期性的概念在实际中的体现.接着追问：“这些现象与我们即将学习的三角函数有什么联系呢？”引导学生将实际现象与数学知识关联起来.然后进一步追问：“三角函数的定义是什么？它的周期是怎么确定的？”促使学生深入理解三角函数的基本概念和性质.再反问：“如果改变三角函数的参数，它的图象会发生怎样的变化呢？”激发学生的批判性思维，让他们思考参数对函数图象的影响.

此外，在几何教学中，设计一系列几何问题链，让学生通过动手操作和推理来解决问题.例如，问题链可以从一个简单的几何图形开始，如三角形，然后逐步增加难度，引导学生探索三角形的性质、相似三角形的判定、三角形的面积计算等问题.学生们可以通过制作三角形模型、测量角度和边长等方式，亲身体验几何知识的形成过程.在解决问题的过程中，鼓励学生尝试不同的方法和思路，培养他们的创新思维和解决问题的能力.

问题链教学法还强调师生互动，通过讨论和交流，激发学生的思维碰撞，让学生养成独立探究与合作学习的习惯，从而增强学生的主体意识和学习动力.在三角函数的课堂上，教师可以组织学生分组讨论不同参数下三角函数图象的特点，然后让各小组代表发言，分享他们的讨论结果，促进学生之间的交流与合作.

3问题链教学法对高中数学创新能力的培养效果

3.1问题链教学法在高中数学教学中的具体应用

问题链教学法在高中数学教学中的应用，充分展现了创新教学理念的深度与广度.在实践中，问题链教学法并非简单地将问题作为教学主线，而是构建起一个连贯且系统的问题网络.该方法以递进式的逻辑关系，将数学知识点以问题的形式串联起来，形成有机整体.

例如在“函数”这一章节的教学中，教师可以这样运用问题链教学法.首先，提出“在生活中，哪些现象可以用函数关系来表示呢？”引发学生思考函数与实际生活的联系.接着，给出具体的例子，如“某商场的商品价格随销售量的变化而变化，这是一种什么函数关系呢？”引导学生分析具体情境中的函数类型.然后，追问“函数的定义是什么？它有哪些关键要素？”让学生深入理解函数的基本概念.再进一步提出“如何绘制这个函数的图象呢？”促使学生动手实践，掌握函数图象的绘制方法.最后，深入探讨“不同类型的函数在实际生活中的应用有哪些？”拓展学生的思维，增强知识的应用能力.

将学生分成小组，每个小组发放一份关于函数的问题链资料.问题链从生活中的函数现象出发，逐步引导学生分析函数的定义、性质和应用.小组学生共同讨论每个问题，记录讨论过程和结果.然后，各小组选派代表进行汇报，分享他们对问题的理解和解决方案.教师在这个过程中进行引导和点评，帮助学生深化对函数知识的理解.例如，问题链中的一个问题是：“请举例说明一个实际生活中的分段函数，并分析其在不同区间的函数表达式和意义.”学生们通过讨论，可能会想到出租车计费、水电费计算等实际例子.通过分析这些例子，学生们不仅能够更好地理解分段函数的概念，还能体会到数学在实际生活中的应用价值.

3.2问题链教学法在高中数学创新能力培养中的课堂实践

在高中数学课堂中，教师可以进一步丰富问题链教学法的实践方式.

例如在立体几何的教学中，教师可以设计问题链：“生活中有哪些常见的立体图形？”“这些立体图形有哪些特征？”“如何计算它们的表面积和体积？”引导学生从熟悉的生活场景入手，逐步深入理解立体几何的概念和公式.

在解析几何的教学中，教师可以提出问题：“如何用代数方法表示平面上的点和直线？”“直线的方程有哪些形式？”“如何判断两条直线的位置关系？”通过问题链引导学生建立起代数与几何的联系，培养学生的数形结合思想和创新思维.

在课堂讨论环节，教师可以组织学生针对问题链中的难点问题进行小组辩论.

例如在讨论“函数的单调性与导数的关系”时，将学生分成正方和反方，正方主张“导数大于零则函数单调递增”，反方则提出不同观点.通过辩论，学生们可以更深入地理解数学概念，锻炼批判性思维和创新能力.

教师还可以引入数学建模活动，以问题链为引导，让学生解决实际问题.比如，在学习数列知识后，提出问题：“某公司的销售额逐年增长，已知前几年的销售额数据，如何预测未来几年的销售额？”学生们通过建立数列模型，运用所学知识进行分析和预测，提高数学应用能力和创新能力.

此外，教师可以利用信息技术，如数学软件和在线教学平台，展示问题链中的数学问题，让学生通过动态图象和互动操作更好地理解数学概念.例如，在讲解圆锥曲线时，利用软件展示不同参数下圆锥曲线的变化，帮助学生直观地感受数学之美，激发创新灵感.

3.3问题链教学法在高中数学创新能力培养中的反思与建议

问题链教学法在高中数学创新能力培养中的应用具有显著效果，但仍存在若干需要改进的方面.教学中应注重问题链的设计，确保问题链的逻辑性和连贯性，以引导学生逐步深入思考.教师在引导学生自主解决问题时，应当适度提供指导，避免学生陷入困境.为了更好地激发学生的创新潜力，可以结合实际情境，设计具有挑战性和开放性的数学问题.应关注学生个体差异，通过多样化的教学手段，确保每一位学生都能在问题链教学中受益.总结而言，问题链教学法的有效实施需要不断反思和优化.此外，在问题链教学法的实施过程中，还可建立动态评估机制.定期对学生在问题解决过程中的表现进行评估，了解学生的思维发展和创新能力提升情况，以便及时调整问题链的难度和方向.同时，加强教师培训，提升教师设计高质量问题链和引导学生创新思考的能力.鼓励教师之间分享问题链教学的成功经验和案例，共同探讨、解决遇到的问题.还可以引入信息技术，如在线学习平台和数学软件，为问题链教学提供更多的资源和工具，进一步提升教学效果.

4结语

本研究基于高中数学教学背景，深入研究问题链教学法对学生创新能力的培养作用.研究发现，该教学法能激发学生的创新能力、提高学生解决开放性问题及独立思考能力、调动内在动机，助其理解数学知识并解决学习积极性不足的问题.但研究存在局限性，如局限于高中数学，未探索在其他学科的应用，且多依赖学生自我报告.未来，希望进一步开展相关研究，探索在其他学科的应用，深化对其细节操作、组织过程和教学效果评价等方面的研究，以更有效地促进学生创新能力发展.

参考文献：

[1]曹华平.深度学习视阈下“问题链”在高中数学课堂教学中的策略研究[J].中学数学，2024（03）：9-11.

[2]隗雪娜.高中数学课堂“问题串”的设计——以“平面向量基本定理”教学为例[J].中学数学，2023（23）：29-30+37.

[3]吴凯，俞永锋，江丽莉.浅析高中数学课堂教学中的问题链设计——以椭圆的离心率问题为例[J].中学数学，2020（15）：7-8+13.